Reines Aluminium-Pulver

Überblick über Reinaluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver ist ein Aluminiumpulver, das nur aus Aluminium und ohne Zusatz anderer Legierungselemente hergestellt wird. Es weist eine geringe Dichte, hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, Duktilität, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Reflexionsvermögen auf.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von reinem Aluminiumpulver gehören:

• Unlegiertes Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99%+
• Hochgradig reaktiv mit hoher Affinität zu Sauerstoff
• Niedriger Schmelzpunkt und hervorragende Wärmeleitfähigkeit
• Leichtes Gewicht mit einer Dichte von etwa 2,7 g/cc
• Weich und dehnbar für Verformungsprozesse
• Erhältlich in verschiedenen Partikelgrößen und Morphologien

Reines Aluminiumpulver wird für Schutzbeschichtungen, pyrotechnische Zusammensetzungen, Kraftstoffzusätze, 3D-Druck und andere Anwendungen verwendet, die reine Aluminiumeigenschaften erfordern.

Dieser Artikel gibt einen umfassenden Überblick über Eigenschaften, Produktionsmethoden, Anwendungen, Spezifikationen und andere Details von reinem Aluminiumpulver.

Zusammensetzung von Reinaluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver hat die folgende typische Zusammensetzung:

Bei dem Pulver handelt es sich um unlegiertes Aluminium mit einem Mindestgehalt von 99% Aluminium ohne Zugabe anderer Legierungselemente. Höchstgrenzen für übliche Verunreinigungen sind angegeben.

Eigenschaften von Reinaluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver weist die folgenden Eigenschaften auf:

Aufgrund seiner geringen Dichte und Weichheit lässt sich Aluminiumpulver leicht handhaben und für verschiedene Anwendungen verarbeiten. Es hat eine ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit. Die Oxidationsbeständigkeit ist gering und das Pulver muss während der Lagerung und Verwendung vor Oxidation geschützt werden.

Produktionsmethoden für reines Aluminiumpulver

Für die Herstellung von reinem Aluminiumpulver gibt es verschiedene Produktionsverfahren:

• Zerstäubung - Geschmolzenes Aluminium wird mit Hilfe von Gas- oder Wasserdüsen in Tröpfchen zerteilt, die sich zu Pulver verfestigen. Gasverdüstes Pulver hat eine kugelförmige Morphologie.
• Elektrolyse - Aluminium wird in Pulverform aus einem Aluminiumoxid-Elektrolyt abgeschieden. Das Pulver ist schwammig und unregelmäßig geformt.
• Fräsen - Beim Kugelmahlen von Aluminiumflocken entstehen Flockenpulver verschiedener Größen und Morphologien.
• Chemische Methoden - Bei der Reaktion von Aluminiumverbindungen entstehen feine Aluminiumpulver von hoher Reinheit.

Das gängigste Verfahren ist die Zerstäubung, während für ultrafeine oder nanoskalige Aluminiumpulver spezielle Techniken verwendet werden. Die Pulvereigenschaften können durch Prozessparameter gesteuert werden.

Anwendungen von Reinaluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver wird in den folgenden Anwendungen eingesetzt:

• Schützende Beschichtungen - Thermische Spritzschichten für den Korrosionsschutz von Stahloberflächen.
• Pyrotechnik - Pulverförmiger Brennstoff für pyrotechnische Zusammensetzungen aufgrund seiner hohen Entflammbarkeit.
• Kraftstoff-Additiv - Wird festen Raketentreibstoffen und Sprengstoffen zur Verbesserung der energetischen Eigenschaften zugesetzt.
• 3D-Druck - Wird beim selektiven Lasersintern und beim direkten Metall-Lasersintern (DMLS) für additive Fertigungsverfahren verwendet.
• Drucktinten - Wird in leitfähigen Druckfarben für den Druck von Schaltkreisen, RFID-Etiketten und anderen elektronischen Geräten verwendet.
• Pigmente - Flocken und zerstäubte Pulver für Farben, Kunststoffe, Gummi und andere Beschichtungen.
• Elektronik - Reines Aluminium für Bonddrähte, Kontakte und Schaltungen, die Leitfähigkeit erfordern.

Schweißen - Wird als Aluminiumpulver-Füllstoff zum Schweißen von Komponenten und zur Reparatur verwendet.

Spezifikationen von Reinaluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver ist in verschiedenen Spezifikationen erhältlich:

Partikelgröße: Je nach Anwendung zwischen 5 und 150 Mikron. Feiner zerstäubtes Pulver für AM, gröberes Pulver für Beschichtungen.

Reinheit: Von 99% bis 99,9% Reinheit auf der Grundlage von Verunreinigungsgrenzen für Eisen, Silizium und andere Elemente.

Morphologie: Sphärische, unregelmäßige und flockige Partikelformen. Kugelförmiges Pulver hat eine bessere Fließfähigkeit.

Beschichtung: Teilweise sauerstoffpassivierte, unbeschichtete und ölbeschichtete Reinaluminiumpulver werden angeboten.

Noten: Handelsübliche Reinheit, sehr hohe Reinheit und technische Qualitäten, die den Normen wie ASTM B209 entsprechen.

Fläche: Das Pulver kann in ultrafeiner Nanoskala (bis zu 20 m2/g) bis hin zu groben Qualitäten hergestellt werden.

Globale Lieferanten von Reinaluminiumpulver

Zu den wichtigsten globalen Anbietern von reinem Aluminiumpulver gehören:

Diese Unternehmen stellen reines Aluminiumpulver in verschiedenen Korngrößenbereichen durch Gasverdüsung, Mahlen und verschiedene Produktionsverfahren her.

Preisgestaltung von Reinaluminiumpulver

Der Preis für reines Aluminiumpulver hängt davon ab:

• Reinheit - Pulver mit höherer Reinheit (99,9%) ist teurer als Pulver mit geringerer Reinheit (99-99,5%)
• Partikelgröße - Feineres Aluminiumpulver ist teurer
• Morphologie - Sphärisches und glattes Pulver kostet mehr
• Beschichtung - Unbeschichtetes Aluminiumpulver ist kostengünstiger
• Menge - Für Großmengen über 1 Tonne gelten ermäßigte Preise
• Anbieter - Größere Unternehmen haben eine höhere Produktionsleistung, die die Kosten senkt
• Geographie - Die Preise in China sind im Vergleich zu Europa und den USA wettbewerbsfähig

Für kleine Mengen kann reines Aluminiumpulver zwischen $50-100 pro kg kosten, während Großbestellungen unter $10/kg zu haben sind.

Gesundheit und Sicherheit beim Umgang mit Aluminiumpulver

Reines Aluminiumpulver birgt einige Gesundheits- und Sicherheitsrisiken:

• Feines Aluminiumpulver ist hochentzündlich und explosiv, wenn es in der Luft schwebt. Das Risiko einer Staubexplosion muss gemindert werden.
• Es besteht die Gefahr der Oxidation, die zu Materialverlusten führt. Die Lagerung in inerter Atmosphäre wird empfohlen.
• Aluminiumpulver sollte nicht erhitzt oder in der Nähe von Funken oder Zündquellen verwendet werden.
• Kontakt mit Haut oder Augen kann Reizungen verursachen. Persönliche Schutzausrüstung verwenden.
• Das Einatmen von feinem Aluminiumpulver kann zu Atembeschwerden führen. Geeignete Belüftung und Atemschutz verwenden.
• Die Entsorgung von Aluminiumpulver muss sorgfältig gehandhabt werden, um eine Kontamination zu vermeiden.

Inspektion und Prüfung von Aluminiumpulver

Um Qualitätsstandards zu gewährleisten, wird reines Aluminiumpulver getestet:

• Chemische Zusammensetzung - Induktiv gekoppelte Plasmamassenspektrometrie und optische Emissionsspektroskopie zur Überprüfung der Zusammensetzung und Reinheit.
• Partikelgröße - Laserbeugungsanalyse, Siebtest nach ASTM B214 Standard zur Messung der Partikelgrößenverteilung.
• Morphologie - Rasterelektronenmikroskopie zur Untersuchung von Form und Oberflächenstruktur der Pulverpartikel.
• Durchflussmenge - Bestimmt nach ASTM B213 unter Verwendung eines Hall-Durchflusstrichters. Das kugelförmige Pulver hat eine ausgezeichnete Fließfähigkeit.
• Scheinbare Dichte - Gemessen mittels gravimetrischer Analyse oder Scott-Volumeter gemäß ASTM B212.
• Spezifische Oberfläche - BET-Gasabsorptionsmethode zur Messung der Oberfläche pro Masseneinheit, insbesondere bei nanoskaligen Pulvern.

Routinemäßige Tests gewährleisten eine gleichbleibende Qualität und Leistung des Aluminiumpulvers.

Vergleich von zerstäubtem und gesintertem Aluminiumpulver

Atomisierte und gesinterte Aluminiumpulver unterscheiden sich in der Herstellungsmethode und den Eigenschaften:

Zerstäubtes Aluminiumpulver hat kontrolliertere Eigenschaften und wird für Beschichtungen, AM und Elektronik bevorzugt. Gesintertes Aluminium wird verwendet, wenn trotz geringerer Reinheit eine ultrafeine Partikelgröße erforderlich ist.

FAQs

F: Wozu wird reines Aluminiumpulver verwendet?

A: Reines Aluminiumpulver wird in Schutzbeschichtungen, Pyrotechnik, Kraftstoffzusätzen, 3D-Druck, leitfähigen Tinten, Pigmenten, Schweißzusatzstoffen und anderen Anwendungen verwendet, die die Eigenschaften von unlegiertem Aluminium erfordern.

F: Was ist der Unterschied zwischen zerstäubtem und gemahlenem Aluminiumpulver?

A: Zerstäubtes Aluminiumpulver hat eine kugelförmige Morphologie und eine kontrollierte Partikelgrößenverteilung, während gemahlenes Flockenpulver unregelmäßige Formen und eine breitere Verteilung aufweist. Zerstäubtes Pulver hat eine bessere Fließfähigkeit und Packungsdichte.

F: Wie wird ultrafeines Aluminiumpulver hergestellt?

A: Spezielle Produktionsverfahren wie das Drahtexplosionsverfahren, die Verdampfungskondensation und das Hochenergie-Kugelmahlen ermöglichen die Herstellung von Aluminiumpulver mit Partikelgrößen unter 10 Mikron.

F: Welche Sicherheitsvorkehrungen sind beim Umgang mit Aluminiumpulver erforderlich?

A: Feines Aluminiumpulver ist leicht entzündlich. Das Risiko einer Staubexplosion muss kontrolliert werden. Die Lagerung unter Inertgas wird empfohlen. Achten Sie beim Umgang mit Aluminiumpulver auf ausreichende Erdung, Belüftung und PSA.

F: Wie wird der Reinheitsgrad von Aluminiumpulver bestimmt?

A: Spektroskopische Analysen wie ICP-MS und OES werden zur genauen Quantifizierung der Elementzusammensetzung eingesetzt. Es werden Reinheitsgrade von 99% bis 99,9% auf der Grundlage von Verunreinigungselementen wie Eisen und Silizium angegeben.

F: Wo kann ich reines Aluminiumpulver für elektronische Anwendungen kaufen?

A: Hochreines Aluminiumpulver mit kontrollierter Partikelgröße und geringen Verunreinigungen, das für die Elektronik geeignet ist, kann von Lieferanten wie Valimet, Toyal America, Makin Metal Powders und ECKA Granules bezogen werden.